Перша реальна теорія зародження ниркового каміння uMEDp
У всьому винні нанобактерії?
Багато вчених, зіткнувшись під час постановки експериментів із різними перешкодами, всі починають спочатку. "Не з першого, так з другого разу, не з другого, так з третього досвіду вдасться", - міркують вони, і ніхто потім до ладу не пам'ятає, що це були за перешкоди.
Але деякі дослідники зосереджуються саме на перешкодах, і тоді нерідко трапляються відкриття. ЯкосьОлаві Кайяндер, біохімік з університету Куопіо (Фінляндія), спробував виростити культуру клітин ссавців, але ті повелися дивним чином. Вони росли, але дуже повільно, і у багатьох у цитоплазмі утворювалися якісь бульбашки. В чому справа?
Як правило, такі клітини вирощують у сироватці крові коров'ячого ембріона. Сироватка вважається стерильною, але все ж таки віруси і мікоплазми (бактерії без жорстких клітинних стінок) можуть в ній виявитися і все зіпсувати. Замість змінити сироватку і все почати спочатку, Кайяндер вирішив подивитися в електронний мікроскоп і з'ясувати, що ж завадило зростанню клітин. Жодних вірусів та мікоплазмів у сироватці не виявилося. Але всередині багатьох клітин виявились сліди крихітних мікроорганізмів. Каяндер і його помічники назвали їх нанобактеріями, тому що їх діаметр коливався від 50 до 500 нанометрів (мільярдні частки метра). Поступово цих крихт вдалося виділити із середовища, а також описати їх основні риси та звички.
Найважливіша і найцікавіша з цих звичок - кращий вибір довкілля, пишуть в американському журналі "Proceedings of The National Academy of Sciences" Олаві Кайяндер та його колегаНева Чифтчіоглу. Нанобактерії, хоч і зустрічаються у сироватці крові коров'ячих ембріонів, а іноді й у кровілюдину, воліють все-таки сечу, беруть в облогу кальцій та інші мінерали, тобто служать затравкою для утворення ниркових каменів.
Протягом кількох років ніхто у світі не звертав уваги на відкриття нанобактерій: мало мікроорганізмів існує на світі. Деякі навіть не повірили, що ці крихти не є плідом уяви фінських біохіміків: у такому, мовляв, обсязі, як 50 нанометрів, механізми життя просто не працюють. Віруси, щоправда, бувають ще меншими, але вони розмножуються в клітинах господаря, а це зовсім інша справа. Однак коли мова зайшла про ниркові камені, вчені-медики замислилися. Як люди страждають від цього каміння, знали ще до Гіппократа, з чого вони утворюються - теж. Способи рятування від них розроблені, але чому камені утворюються, досі точно було невідомо.
Але у Кайяндера та його колег терпіння не позичати, і досьє на свавільну нанобактерію, як уже говорилося, було зібрано. У ньому ми знаходимо найрізноманітніші спостереження, наприклад таке: нанобактерії не проти пожартувати з клітин, які не виявляють необхідної вправності при поєднанні з ними в одне ціле. А жарти у нанобактерій жорстокі. Вони включають програму самогубства (апоптоз), що є у кожної клітини. Каяндер думає, що саме це й сталося, коли він спробував виростити клітини ссавця у сироватці, куди зникли нанобактерії.
Вченим вдалося вивести антитіла, які зв'язуються з поверхневими нанобактеріями, а також виділити бактеріальну ДНК. Вони навіть сконструювали ген, що координує один із компонентів рибосом - клітинного механізму для виробництва білка. Порівнюючи ген нанобактерії з відповідними генами інших мікроорганізмів, вчені виявили, що нанобактерії полягають у спорідненості з бактеріями бруцеллою і бартонелою (ці різновидидокучають тваринам і людям). Нанобактерії було знайдено у 5 відс. фінів. Спочатку присутність цих мікроорганізмів виявили в крові, але потім з'ясувалося, що не кров, а сеча - їхнє початкове місце проживання. Коли нанобактерії вводили тваринам, вони перш за все прямували до нирок і зрештою опинялися в сечі. У крові вони могли не оселитися.
Декілька мікробіологів вже повторили досліди Кайяндера та його колег і підтвердили існування нанобактерій. Перший - Джеймс Колтон з Університету Макгілла в Монреалі. Йому вдалося виділити повільно зростаючі нанобактерії, які одночасно зі зростанням будували навколо себе кальциновану шкаралупу. Це були ті самі істоти, що й спостерігалися нашими фінськими колегами, - підтверджує він. через клітинну стінку ".
Коли Каяндер та його співробітники вивчили поведінку нанобактерії та її будову, вони, природно, зацікавилися її роллю у зародженні хвороб. Користи від нанобактерії ніякої не видно, а шкода може бути. Адже більшість лікарів тепер згодні з тим, що виразки у шлунку та кишечнику можуть бути викликані бактерією Helicobacter pylori. Більше того, хоча безперечних доказів поки що немає, вчені все частіше висловлюють припущення, що такі хвороби, як атеросклероз, діабет, артрит та розсіяний склероз, у деяких випадках завдячують своїм походженням мікробної чи вірусної інфекції.
У чому звинуватити нанобактерію довго шукати не довелося. Камені в нирках! Умови їхнього освіти сприятливі: кислотність плюс відповідна концентрація мінералів, було б активна затравка. І вона є! ЯкимосьТаким чином бактерія витягує з розчину ці мінерали і перетворює їх на карбонатний апатит - основний компонент багатьох ниркових каменів. Спочатку з'являється легка апатитна оболонка, потім - товстіша оболонка і, нарешті, камінчик. А всередині – нанобактерія. "Що змушує бактерію будувати собі замок, невідомо, - каже Кайяндер. -Можливо, це якась захисна реакція? А може бути просто результат хімічної взаємодії білкової поверхні з мінералами, розчиненими в навколишньому середовищі. Коли-небудь це з'ясується. Поки очевидно одне: нанобактерія відіграє таку ж роль у народженні ниркового каменю, яку грає піщинка в народженні перлини.
Відкриття, яке зробили Кайяндер та його співробітники, впало, як кажуть, на підготовлений ґрунт, тож, можливо, протидія з боку скептиків буде не надто енергійною. Справа не так у тому, що тепер бактерії підозрюються у багатьох гріхах, скільки в тому, що, за припущенням урологів, 10 відс. ниркового каміння виникають завдяки діяльності однієї із звичайних бактерій, яка виробляє фермент уреазу. Уреаза робить сечу настільки кислою, що камінці в ній зароджуються без жодної затравки. Якщо це правильно, то нового нового відкриття припадає не 100, а 90 проц. каміння, що, звичайно, не применшує його значення.
На відміну від бактерії, що виробляє фермент, що окислює, нанобактерія діє прямо, без проміжних ланок. На знімках, зроблених за допомогою електронного мікроскопа, вона просто видніється в уламках ниркового каміння. Після цілої серії складних експериментів дослідники навчилися вирощувати нанобактерії із розчинів цього каміння. Іншими словами, не буває ниркового каміння без нанобактерій. А це означає, що настав час подумати і про те, як виганяти нанобактерії знирок.
Каяндер знає як. Він переконаний, що майже всі антибіотики проти нанобактерій безсилі. Майже всі, окрім тетрацикліну. У лабораторних дослідах тільки він зумів так впливати на апатитову оболонку бактерії, що всі її потуги звільнитися виявилися марними.
Доктор Колтон каже, що він не здивується, якщо виявиться, що нанобактерія винна не тільки в одному нирковому камені. Її провокаційна роль може з часом відкритися у таких хворобах, як атеросклероз, артрит, деякі види раку та незрозуміле вапнування у різних частинах тіла. Побоюватися нанобактерії доведеться і тим, кому необхідне часте переливання крові. Кайяндер і Чифтчіоглу обстежили в Туреччині пацієнтів, яких діалізують: у 80 відс. їх у крові виявилися нанобактерії. "Так що, - робить висновок Колтон, -пора нашим мікробіологам і лікарям зайнятися всерйоз нанобактерією, примирившись з тим, що вона не така піддатлива для генетичних маніпуляцій, як їх улюблені Escherichia coli або Bacillus subtilis. А людям, які страждають від каміння, треба перестати ламати голову над дієтою. Не в ній порятунок.
Підготував Юрій КОСОБОКОВ,2000р.
За матеріалами журналу"Proceedings of The National Academy of Sciences".